猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是一种由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起的猪的传染病。该病毒目前在大多数养猪业国家流行，是造成养猪业经星空体育官方入口 星空体育官网济损失的主要原因之一。PRRSV感染的典型免疫特征是先天免疫反应弱、中和抗体出现延迟和细胞免疫反应弱。IFN-γ是细胞免疫的关键驱动因子，协调多种保护功能，以增强对病毒感染的免疫应答。然而，感染PRRSV或接种PRRSV疫苗只能诱导弱的非特异性IFN-γ应答。与此同时，许多疫苗株不能提供足够的异源保护，可能是因为它不能刺激足够的干扰素γ应答。
白细胞介素-18结合蛋白(Interleukin-18 binding protein, IL-18BP)是促炎细胞因子白细胞介素-18 (Interleukin-18, IL-18)的天然调节分子，在调节细胞免疫因子干扰素-γ (interferon-γ， IFN-γ)的表达中发挥重要作用。研究表明，IL-18被确定为IFN-γ的诱导剂，并与IL-12协同作用，诱导T细胞和自然杀伤(NK)细胞产生IFN-γ，提示其在Th1免疫应答中发挥重要作用。然而，研究表明，IL-18的活性主要由其天然抑制剂IL-18BP调节，IL-18BP对IL-18具有较高的亲和力，能够有效阻断IL-18与其受体IL-18R的相互作用，从而抑制IL-18诱导的Th1细胞分泌IFN-γ，降低IL-18刺激的核因子-κB (NF-κB)活性(图1)。同时，诱导内源性IL-18BP表达和外源性注射重组IL-18BP蛋白均能有效抑制IL-18活性。研究表明，IL-18有望用于人类肿瘤的临床肿瘤治疗，但效果不显著。后来发现，IL-18BP限制了IL-18的抗肿瘤活性。具有“诱饵抗性”的IL-18 (DR-18)的发明克服了这一限制，并表现出强大的抗肿瘤活性。与此同时，对艾滋病(HIV)感染的研究表明，在HIV感染个体的循环中存在IL-18及其拮抗剂IL-18BP之间的失衡，而这种失衡在长期非典进展型HIV感染 (LTNPs)中不存在，并维持循环中IL-18BP的正常水平。这表明IL-18BP决定疾病进展。pIL-18BP在PRRSV感染中的作用目前尚不清楚。
根据GenBank中上传的pIL-18BP基因序列设计引物。PRRSV感染PAM细胞后提取RNA，进行反转录，以此为模板扩增pIL-18和pIL-18BP-X1、X2基因。将PCR产物连接到pMD-19T载体并测序。测序后成功克隆了1个pIL-18基因和5个pIL-18BP转录突变体，并将其命名为X1 ~ X5。通过比较发现X2的编码区属于其中突变最长的，且可翻译为完整的蛋白，因此选择X2作为后续功能研究的基因。
PRRSV TJ和TJM株感染PAM细胞 3 h后，PAM上pIL-18BP mRNA的相对表达量低于对照组。这可能与pIL-18的早期表达有关。但在6、12、24 h, TJM感染的PAM中pIL-18BP的表达高于TJ感染的PAM。这种差异在12 hpi时尤为明显(图2A)。此外发现，与TJ感染组和对照组相比，在所有4个时间点，TJM株感染的PBMC中pIL-18BP mRNA的相对表达量均较高(图2C)。同时，pIFN-γ在TJm感染组的相对表达量高于TJ感染组，并呈动态分布趋势(图2B和D)。此外，发现pIFN-γ的表达在PAM感染TJ株后受到抑制。在PBMC中，在6 h、12 h和24 h的表达低于对照组(图2B和D)。这一结果支持了之前的发现，如RNA-Seq分析中观察到的，感染弱毒力TJM菌株的PAM表现出显著高于感染强毒力TJ菌株的PAM。在PBMC上也观察到类似的结果。最后通过质谱鉴定表达的pIL-18BP蛋白，结果证实pIL-18BP蛋白成功表达。
将pIL-18和pIL-18BP基因连接到真核表达载体和原核表达载体中。WB结果表明两个目的蛋白pIL-18和pIL-18BP蛋白成功表达(图3A, C, D)。同时，将原核表达载体pET28a-pIL-18和pET28a-pIL-18BP转化到BL21感受态细胞中进行原核表达。纯化后的蛋白进行WB验证，证实pIL-18蛋白表达纯化成功。
综上所述，本研究首次鉴定出pIL-18BP基因的5种转录本，其一与pIL-18直接相互作用，调节pIFN-γ mRNA的表达。此外，还研究了不同毒株感染仔猪后pIL-18、pIL-18BP和pIFN-γ基因和蛋白水平的变化。这些发现为深入探索细胞免疫调节因子奠定了基础，并为进一步了解pIL-18BP在PRRSV感染过程中的作用提供了更深入的认识。